JP2001088420A - 孔版印刷用インク供給ロール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 孔版印刷機におけるインク供給ロールを、良
好なインクの濡れ性を有し、かつインクの硬化が起きな
い耐久性に優れたものとする。 【解決手段】 インク透過構造の版胴２の内部にインク
供給ロール１を有し、版胴２の回転に伴いインク供給ロ
ール１により印刷インクを版胴２の内周面から外周面に
装着された孔版原紙に供給する孔版印刷装置のインク供
給装置において、インク供給ロール１の表面材質の、接
触角を１００°以下であって、かつ紫外線硬化型モノマ
ーに対する膨潤率を±５％以下の範囲の非金属とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は孔版印刷機用インク
供給装置のインク供給ロールに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、孔版印刷装置の孔版印刷機構
部は、アウタープレス方式とインナープレス方式が主流
となっている。アウタープレス方式の孔版印刷装置の孔
版印刷機構部は、外周に製版済みの孔版原紙を装着する
円筒体を備え、円筒体の内側にインクを供給するスキー
ジロールを有する円筒状版胴と、円筒状版胴の外周面に
巻装された孔版原紙を圧接するプレスローラを有し、給
紙部より搬送されてきた印刷用紙をプレスローラで円筒
状版胴に圧接することにより孔版印刷を行うものであ
る。

【０００３】一方、インナープレス方式の孔版印刷装置
の孔版印刷機構部は、外周に製版済みの孔版原紙を装着
する多孔構造の可撓性周壁部より構成され、内面にイン
クを供給するインク供給部を有する円筒状版胴と、円筒
状版胴に対して所定間隔をおいて円筒状版胴と平行に設
けられた裏押しロールと、円筒状版胴内に設けられ、可
撓性周壁部を径方向外側へ押圧して裏押しロールへ向け
て膨出変形させる中押しロールとを有し、中押しロール
により膨出変形状態とされた円筒状版胴と裏押しロール
との間に、給紙部から印刷用紙を供給することにより孔
版印刷を行うものである。

【０００４】これらの孔版印刷装置に使用されるインク
供給部は、一般的に、円筒状版胴の内周面にインクを塗
布するインク供給ロール（アウタープレス方式の場合に
はスキージロール、インナープレス方式の場合には中押
しロールがインク供給ロールに該当する）と、スキージ
ロールに近接して配置されたドクターロールと、スキー
ジロールとドクターロールにより形成されたインク溜ま
り部にインク貯容容器より供給されてきたインクを分配
するインク分配器から構成されている。そして、印刷時
には、インク量検出手段によってインク溜まり部のイン
ク量を検出し、インク量不足の場合には、インク貯容容
器からインクポンプ等のインク補給手段を駆動し、イン
ク分配器を介してインク溜まり部にインクを補給してい
る。

【０００５】孔版印刷用インクとしては、一般に、Ｗ／
Ｏエマルジョンインクもしくは油性インクが使用されて
いる。孔版印刷用インクには、油性成分として、顔料・
溶剤・樹脂・活性剤などが含まれているため、極性及び
表面張力は低くなっている。このため、アウタープレス
方式及びインナープレス方式いずれの孔版印刷装置にお
いても、版胴内部のインク供給ロールの表面の材質は、
一般に、金属やゴムが使用されている。特に極性の低い
インクに対しては濡れやすい材質、すなわち表面極性の
高い金属やゴムが選択され、また、ゴムを選択する場合
にはインクに対して膨潤しないことが求められる。

【０００６】ところで、孔版印刷用インクはニーズや印
刷技術の進歩に伴ってさまざまなものが開発されてい
る。たとえば特殊な乾燥方式によるインクとして、紫外
線硬化性インク（ＵＶインク）がある。このＵＶインク
は、紫外線の照射を受けたときに硬化するインクであ
り、瞬間的に乾燥するため印刷の合理化を図ることがで
きること、溶剤などによる大気汚染がないこと、印刷被
膜が強固で耐摩擦性が強いことなどの利点があり、その
使用が期待されるインクである。しかし、このインク
は、感光性樹脂であるプレポリマー、光反応性希釈剤で
あるモノマーでビヒクルを構成し、これに光開始剤を加
えてインクにしたものであるため、一般に高粘度であ
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このようなＵＶインク
を従来の孔版印刷装置に用いると、従来孔版印刷装置に
用いられていた油性インクなどとは性質が大きく違うた
め、次のような問題が生じてくる。

【０００８】第一に、ＵＶインクは、大きな摩擦力を受
けたときに固まり易いという性質があるため、版胴内で
ＵＶインクが金属部材間で長時間摺動されると、インク
が硬化する可能性があること、第二に、ＵＶインクは、
従来の孔版印刷用インクと比べて極性が高いため、イン
ク供給ロールに従来の材質のゴムを用いるとインクが浸
積してインク供給ロールが膨潤してしまい、インク供給
ロールそのものの耐久性が悪くなったり、インク供給ロ
ールと接触している部分に機械的不具合を起こす可能性
があること、第三に、ゴムロールの膨潤を避けるために
ゴム材質として極性の低いものを使用すると、インク供
給ロールに対するインクの濡れが悪くなるためインクの
供給性が悪化し、特に高温ではインクの粘度が下がるた
めに、インク供給ロールにインクが付着せず印刷時の画
像のかすれが発生する可能性がある。

【０００９】本発明は、上記事情に鑑みなされたもので
あり、ＵＶインクを従来の孔版印刷装置に用いる場合に
おいて、インクの硬化を起こさず、インクにより膨潤し
にくくかつ良好なインクの濡れ性を有し、さらに耐久性
にも優れたインク供給ロールを提供することを目的とす
るものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、インク透過構
造の版胴の内部にインク供給ロールを有し、前記版胴の
回転に伴い前記インク供給ロールにより印刷インクを前
記版胴内周面から、該版胴の外周面に装着された孔版原
紙に供給する孔版印刷機用インク供給装置において、前
記インク供給ロールの少なくとも表面材質の接触角を１
００°以下であって、かつ紫外線硬化型モノマーに対す
る膨潤率が±５％以下の範囲の非金属としたことを特徴
とするものである。

【００１１】インク供給ロールには、アウタープレス方
式のスキージロールやインナープレス方式の中押しロー
ルが含まれる。

【００１２】上記接触角及び膨張率を規定した非金属
は、インク供給ロールの少なくとも表面材質であるか
ら、インク供給ロールの材質すべてが接触角１００°以
下であってかつ紫外線硬化型モノマーに対する膨潤率が
±５％以下の範囲である必要はなく、ロールの外周表面
に、そのような接触角及び膨潤率を有する材質を巻き付
けるなどした場合も含まれる。たとえば、金属ロールの
表面にそのような材質を巻き付けた場合には、耐久性を
考慮してある程度の厚みを持たせることが好ましい。ま
た、インク供給ロールの全体の材質を上記のような接触
角、膨張率を有するものとしてももちろんよく、その場
合にはインク供給ロールの表面部分にのみそのような材
質を用いた場合よりもさらに耐久性を向上させることが
できる。

【００１３】ここで「接触角」とは、一般には図１に示
すように、空気中にある固体表面上に液体がある場合に
おいて、固体、液体、気体３相の接触点Ｐで液体に引い
た切線と固体面のなす角のうち、液体を含むほうの角
（図中θで表された部分）を意味し、本発明の接触角
は、固体に相当する部分にインク供給ロールの表面材質
に用いたものと同じ材質を用い、液体には蒸留水（２３
℃）を用いて測定されたものを意味する。本発明におけ
る接触角は、１００°以下、さらには９８°以下である
ことが好ましい。

【００１４】接触角が１００°以下の材質としては、ク
ロロプレンゴム、ＥＰＤＭゴム（エチレン、プロピレン
とジエン類の共重合体）、フッ素ゴム、ＮＢＲ（７０
°）ゴム（ニトリルブタジエンラバー）などが好まし
い。

【００１５】膨潤率は、一般的にはゴム材料などが気体
や液体などを吸収し、その結果増加した体積や質量の変
化率で表されるが、ここでは、５０℃で紫外線硬化型モ
ノマーに１週間浸積した場合の質量変化率で表したもの
を意味する。従って、膨潤率が±５％以下とは、浸積前
の質量を１としたとき浸積後の質量が０．９５〜１．０
５の範囲であることを意味する。膨潤率は±５％以下が
好ましくさらには±３％が好ましい。紫外線硬化型モノ
マーとしては、たとえばアクリルモノマーがあげられ
る。膨潤率が±５％以下の物質としては、クロロプレン
ゴム、ＥＰＤＭゴム、フッ素ゴム、天然ゴムなどがあげ
られる。

【００１６】非金属とは、金属光沢がない、展性・延性
に乏しい、電気抵抗が大きいなど、金属としての共通の
性質を持たない物質を意味し、ここでは特に常温で固体
である非金属を意味する。

【００１７】

【発明の効果】版胴の回転に伴いインク供給ロールによ
り紫外線硬化型インクを版胴内周面から、版胴の外周面
に装着された孔版原紙に供給する場合、インク供給ロー
ルの材質に求められることは、摺動摩擦によりインクを
硬化させないこと、紫外線硬化型インクに対して膨潤し
ないこと、良好なインクの濡れ性を有することが必要と
される。

【００１８】本発明のインク供給ロールは、その表面材
質の接触角が１００°以下であってかつ紫外線硬化型モ
ノマーに対する膨潤率を±５％以下の非金属としたの
で、摺動摩擦によるインクの硬化を抑制することがで
き、インク供給ロールに対するインクの濡れ性を確保す
ることができるので、安定したインクの供給により印刷
時の画像のかすれを抑えることができる。また、紫外線
硬化型インクによるインク供給ロールの膨潤を抑えるこ
とができるので、インク供給ロールの耐久性を確保する
ことができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明について図面を用い
て詳細に説明する。図２は、本発明のインク供給ロール
を用いたアウタープレス方式の孔版印刷機構部を示す概
略断面図である。図２に示す孔版印刷機構部１０は、一
対の側板を有し自身の中心軸線の周りに回転可能な円筒
状の版胴２と、版胴２の内部に設けられたスキージロー
ル１と、スキージロール１に近接して配置されたドクタ
ーロール５と、版胴２の下方に上下動自在に設けられた
プレスロール３とからなる。版胴２の周壁には、印刷領
域に当たる部分がインク通過性の構造とされ、孔版印刷
用原紙が巻き付けられている。

【００２０】図２の孔版印刷機構部の動作を簡単に説明
する。版胴２はメインモータ（図示せず）によって図
中、反時計廻り方向へ回転駆動される。給紙部２０から
一枚ずつ送られた印刷用紙Ｐは、２次給紙ローラ４で印
刷位置が決められて、プレスロール３と版胴２との間に
挟まれる。プレスロール３は、版胴２の回転に同期して
版胴２との間に供給されてきた印刷用紙Ｐを版胴２の外
周面に押し付け、版胴２のインク通過領域及び孔版印刷
用原紙の穿孔部を介して供給されるインクを印刷用紙Ｐ
に転写させる。このとき、ドクターロール５は、版胴２
の回転方向と同方向に回転するスキージロール１と共働
してインク溜まり部６を画定し、インク溜まり部６のイ
ンクは、スキージロール１の外周面に均一に供給され、
インクを孔版原紙に途切れることなく供給するためのス
トックとして働く。スキージロール１はインクをムラな
く塗布しながら同時にプレスロール３の圧力や衝撃を受
け止める役目を果たす。印刷された印刷用紙Ｐは、版胴
２から分離爪７により剥がされる。

【００２１】図３は、本発明のインク供給ロールを用い
たインナープレス方式の孔版印刷機構部を示す概略断面
図である。図３に示す孔版印刷機構部３０は、自身の中
心軸線の周りに回転可能な円筒状の版胴２２と、版胴２
２の内部に設けられた中押しロール２１と、版胴２２の
下方に版胴２２からのプレスを受け止める紙胴２５（裏
押しロール）とからなる。版胴２２の周壁には、インク
を均一に分散させることができる細かいメッシュのスク
リーンが張られており、このスクリーンは柔軟性に富む
構造となっている。また、スクリーンの左右端部は固定
されていないので中押しロール２１の上下運動に対して
無理のない膨出が可能となっている。インナープレス方
式の孔版印刷機構部は、版胴２２内部にプレス機構２３
を有しているので、アウタープレス方式のような、プレ
スロールはなく、またプレスロールがスキージーロール
からのプレスを受け止める機能は、紙胴２５が担ってい
る。

【００２２】図３の孔版印刷機構部の動作を簡単に説明
する。版胴２２はメインモータ（図示せず）によって図
中、反時計廻り方向へ回転駆動される。給紙部２０から
一枚ずつ送られた印刷用紙Ｐは、２次給紙ローラ２４に
より紙胴２５に設けられているシートグリッパー２６に
送られシートグリッパー２６により挟持される。２次給
紙ロール２４により、印刷用紙Ｐが送られたことを検出
すると、中押しロール２１は電磁クラッチ２７の作動に
よりプレスを開始する。このとき柔らかいスクリーンと
マスターは膨出し、面接触状態で印刷を開始する。印刷
が終わると、印刷用紙Ｐの左右を排紙ピンチロール２８
が挟持するとともに、シートグリッパー２６が印刷用紙
Ｐの先端部を解放することにより剥がされる。

【００２３】図２、図３及び上記の動作の説明から明ら
かなように、アウタープレス方式の孔版印刷方式におい
ては、スキージロールと版胴との間で摺動摩擦が起こ
る。また、インナープレス方式の孔版印刷装置において
は、中押しロールと版胴との間で摺動摩擦が起こる。ま
た、この他にスキージロール、中押しロールの両端部と
接触する側板付近においてもインクへの摺動摩擦が起こ
る。従って、ＵＶインクのような高粘度で、大きな摩擦
力を受けたときに固まりやすいという性質を有するイン
クを用いた場合には、これらの部分でインクの硬化が起
こることになる。本発明においては、このアウタープレ
ス方式のスキージロール、インナープレス方式の中押し
ロールの表面材質の接触角を１００°以下とし、紫外線
硬化型モノマーに対する膨潤率が±５％以下の範囲の非
金属を用いることにより、インクの硬化を防ぐことがで
きる。以下に実施例を示す。

【００２４】（実施例）上記アウタープレス方式の中押
しロールを、クロロプレンゴム、ＥＰＤＭゴム、フッ素
ゴム、ＮＢＲハイカーゴム、ＮＢＲ（７０°）ゴム、天
然ゴム、アルミ、ウレタンゴム、シリコンゴムの９種
類、それぞれの材質で作成し、孔版印刷装置ＳＲ７４０
０（理想科学工業（株））に取付け、機密製版状態で５
万枚の印刷を行った。インクは、エポキシアクリレート
オリゴマ２０部（播磨化成工業（株）製）、ジペンタエ
リスリトールヘキサアクリレート３４部（東亜合成化学
工業（株）製）、フェニール・エチレンオキサイド変成
アクリレート３４部（東亜合成化学工業（株）製）、フ
ァネスカーボン４部（三菱化学工業（株）製）、イルカ
ギュアー907 ３部（チバガイギー社製）、ＢＥＮＴＯＮ
38 ３部（ＲＨＥＯＸ社製）、顔料分散剤としてソルス
パースS24000GR １部（ゼネカ社製）、重合禁止剤０．
１部を通常の方法により調整して用いた。それぞれの材
質の膨潤率は、５０℃のフェノキシテトラエチレングリ
コールアクリレート（紫外線硬化性モノマー）中で１週
間放置し、放置前後の重量変化を測定することにより求
めた。また、接触角は、接触角計ＣＡ−ＤＴ−Ａ型（協
和界面科学（株）製）を用い、液滴法測定操作により、
２３℃の蒸留水を用いて測定した。

【００２５】それぞれの材質からなるロールを、インク
の硬化、ロールの耐久性、印刷時の画像かすれの３点か
ら評価した。インクの硬化は、５万枚印刷後の版胴内部
のインクの硬化の発生の有無により行った。また、ロー
ルの耐久性は５万枚印刷後、装置を１週間放置し、中押
しロールとドクターロールのギャップを初期状態との変
化の有無により評価した。印刷時の画像かすれは孔版印
刷装置ＳＲ７４００により３５℃（環境温度）で最高速
印刷を行い文字のかすれ度合いを黙視により確認した。
結果を表１に示す。

【００２６】

【表１】

【００２７】表１の「硬化」の○はインクの硬化がみら
れなかったことを、×はインクが硬化したことを、「耐
久性」の○は耐久性があったことを、×は耐久性が悪か
ったことを、「印刷かすれ」の○は印刷時の画像のかす
れがなかったことを、×はかすれがあったことを示して
いる。また、膨張率は浸積前の質量を１とした場合の相
対質量として表した。

【００２８】この結果から明らかなように、接触角が１
００°以下であって、かつ膨張率が±５％以下の非金属
の場合（クロロプレンゴム、ＥＰＤＭゴム、フッ素ゴ
ム）には、インクの硬化は見られず、中押しロールの耐
久性は確保され、さらに、印刷時の画像のかすれは起こ
らなかった。一方、膨張率が±５％以下であっても接触
角が１００°よりも大きい場合（天然ゴム）には、イン
クの濡れ性が悪いため、印刷時の画像にかすれがおき
た。また、反対に接触角が１００°以下であっても膨張
率が±５％よりも大きい場合（ＮＢＲ（７０°）ゴム、
ウレタンゴム）には、中押しロールの膨潤により耐久性
が悪くなった。また、接触角が１００°以下であって、
かつ膨張率が±５％以下であっても金属の場合（アル
ミ）には、インクに硬化が見られた。

【００２９】以上より、インク供給ロールの表面材質の
接触角を１００°以下であってかつ紫外線硬化型モノマ
ーに対する膨潤率を±５％以下の非金属とすることによ
り、摺動摩擦によるインクの硬化を抑制することがで
き、インク供給ロールに対する良好なインクの濡れ性を
実現することができるので印刷時の画像のかすれを発生
させることがなく、さらにインク供給ロールの膨潤の抑
制を図ることが可能となるので、インク供給ロールの耐
久性を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の接触角を説明するための図

【図２】本発明のインク供給ロールを用いたアウタープ
レス方式の孔版印刷機構部を示す概略断面図

【図３】本発明のインク供給ロールを用いたインナープ
レス方式の孔版印刷機構部を示す概略断面図

【符号の説明】

１ インク供給ロール（スキージロール） ２ 版胴 ３ プレスロール ２１ 中押しロース ２２ 版胴

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インク透過構造の版胴の内部にインク供
   給ロールを有し、前記版胴の回転に伴い前記インク供給
   ロールにより印刷インクを前記版胴内周面から、該版胴
   の外周面に装着された孔版原紙に供給する孔版印刷機用
   インク供給装置において、 前記インク供給ロールの少なくとも表面材質が、接触角
   １００°以下であって、かつ紫外線硬化型モノマーに対
   する膨潤率が±５％以下の範囲の非金属であることを特
   徴とするインク供給装置。